S rýchlym rozvojom nových energetických vozidiel a odvetvia skladovania energie sa dopyt po lítium-iónových batériách naďalej rozrastá, čo zase vedie dopyt po trhu po grafitizovanom ropnom koksu ako materiály anódov. Očakáva sa, že do roku 2025 dosiahne globálny dopyt po anódových materiáloch pre lítium-iónové batérie 3 milióny ton a dopyt po ropnom koksu a ihlovom koksu prekročí 4 milióny ton. To naznačuje, že aplikácia grafitalizovaného ropného koksu v batériách na ukladanie energie je veľmi sľubná.
Výhody výkonnosti
Grafitizovaný ropný koks má nízky koeficient tepelnej expanzie, nízky obsah pórov, nízky obsah síry, nízky obsah popola, nízky obsah kovu a vysokú elektrickú vodivosť, vďaka čomu je ideálny pre anódové materiály v lítium-iónových batériách. Napríklad ropný koks s nízkym obsahom sulfur s grafitizačným ošetrením môže dosiahnuť prvú coulombickú účinnosť 82,79% a stabilnú kapacitu 273,1 mAh/g po 200 cykloch, s rýchlosťou retencie kapacity 99,4%, čo vykazuje vynikajúcu stabilitu cyklu a multiplikátor.
Nákladová efektívnosť
Grafitizovaný ropný koks je široko dostupná a lacná surovina. Po grafitizácii sa jej výkon výrazne zlepšuje, aby spĺňal požiadavky vysokovýkonných lítium-iónových batérií. Okrem toho bol výrobný proces grafitovaného ropného koksu optimalizovaný na ďalšie zníženie výrobných nákladov, čo je ekonomickejšie pre rozsiahle aplikácie na ukladanie energie.
Optimalizácia a úpravy technológie
Zistilo sa, že mikroštruktúra ropného koksu je možné optimalizovať reguláciou teploty a procesu grafitizácie, čím sa zvýši jej elektrochemický výkon. Napríklad špecifická kapacita ropného koksu ošetreného grafitizáciou pri 2600 stupňoch môže dosiahnuť 326,1 mAh/g pri prvom výtoku a kapacita sa po 100 cykloch takmer nerozpadne. Okrem toho je možné jeho cyklistický výkon a nízkoteplotný výkon ďalej zlepšiť modifikáciou prostriedkami, ako je nano-potiahnutie a vodivé povlaky uhlíkovej vrstvy.
Budúci rozvojový smer
Aplikácia grafitového ropného koksu v batériách na ukladanie energie sa neobmedzuje iba na lítium-iónové batérie, ale môže sa rozšíriť aj na nové systémy na uchovávanie energie, ako sú batérie sodíkových iónov. Okrem toho sa očakáva, že s nepretržitým pokrokom v technológii bude grafitovaný ropný koks zohrávať väčšiu úlohu vo vysoko výkonných batériách na ukladanie energie s dlhou životnosťou.
Vďaka svojmu vynikajúcemu elektrochemickému výkonu, nákladovej efektívnosti a širokým trhovým potenciálom má grafity ropný koks sľubnú aplikáciu v batériách na ukladanie energie. V budúcnosti sa očakáva, že s ďalšou optimalizáciou technológie a neustálym rastom dopytu po trhu bude v oblasti skladovania energie zaujať dôležitejšiu pozíciu.
